JPH04353112A

JPH04353112A - 水中掘削方法及びその装置

Info

Publication number: JPH04353112A
Application number: JP12705291A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Matsui; 信行松井; Yuichi Yoshino; 雄一芳野
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1991-05-30
Filing date: 1991-05-30
Publication date: 1992-12-08
Anticipated expiration: 2011-05-29
Also published as: JP2500115B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、列状に打設された函体
基礎杭の杭間ざらいを施工する水中掘削方法及びその装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】函体基礎杭の打設は図１９に示すように
、基礎杭ｋを海面ｓ上からトレンチ浚渫面ｔ下の地盤ｆ
に打設したのち、トレンチ浚渫面ｔから高さｈ１（例え
ば０．５ｍ）の杭頭ａを残して上方部分ａ１を切断撤去
するようにしている。

【０００３】しかし、図２０に示すように、工程の関係
からトレンチ浚渫前に、基礎ｋを海底面ｂ下に図１９に
示す切断撤去後の状態に打設し、その後に、杭頭ａから
高さｈ２（例えば２ｍ）までの部分ｘを荒掘りし、残り
のトレンチ浚渫面ｔまでの部分Ｙを仕上浚渫いわゆる杭
間ざらいしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の杭間ざらいを機
械掘削するに際し、杭頭ａを損傷変形させることがある
。この杭頭ａには図示しない杭頭キャップを取付けるの
で、損傷変形を避けなければならない。その結果、作業
性が低下する。

【０００５】本発明は、杭頭を損傷変形させることなく
作業性を向上して杭間ざらいを施工する水中掘削方法及
びその装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による方法は、潜
水作業により打設された２列の杭のうち４対の杭の頭部
の内外を掘削したのち、掘削装置の架台に設けた２対の
支持用固定脚を下ろして４対の内方の２対の杭に固定し
、前記架台に設けた掘削機により杭の列の外方部分をレ
ベル掘削すると共に、前記架台に対し移動自在なアウタ
フレームに伸縮自在なインナフレームの端部の１対の移
動用前部固定脚に設けた杭回り掘削機により該掘削機付
近の杭の回りをレベル掘削して杭の回りに筒状の未掘削
部を残し、該未掘削部及び杭頭内を前記移動用前部固定
脚に設けたマウスで覆いジェット水で掘削し、前記アウ
タフレームの端部に設けた１対の移動用固定脚を下ろし
残りの杭に固定して前記他方の移動用固定脚と共に掘削
装置を支持し、前記支持用両固定脚の固定を解いて引き
下げたのち、前記架台を前記アウタフレームに対し前記
杭回り掘削機側に移動して前記支持用両固定脚を１ピッ
チとなりの杭上方に位置させ、以下前記の手順を繰り返
して杭の外周回りをレベル掘削することを特徴としてい
る。

【０００７】本発明による装置は、架台と、該架台に設
けられ起伏、スライド及び旋回自在なアームにカッタド
ラムを備えた掘削機と、前記架台に設けられ昇降自在で
下端にストッパ及びグリッパを備えた各１対の支持用前
部及び後部固定脚と、前記架台と相対移動自在なアウタ
フレーム及び移動装置と、該アウタフレームに設けられ
昇降自在で下端にストッパ及びグリッパを備えた１対の
移動用後部固定脚と、前記アウタフレームに対し伸縮自
在なインナフレーム及び伸縮装置と、該インナフレーム
に設けられ昇降自在で下端に未掘削部を覆うマウス及び
ジェットノズルを備えた１対の移動用前部固定脚と、該
固定脚の前部に設けられ旋回及びスライド自在なアーム
にカッタドラムを備えた杭回り掘削機とを設けたことを
特徴としている。

【０００８】上記支持用前・後部固定脚の一方を架台に
対し移動自在に構成し、両固定脚のピッチを杭間ピッチ
に調整できるようにするのが好ましい。

【０００９】また、アウタフレームの移動装置は、アウ
タフレームに沿って設けたラックと、架台に設けられラ
ックに噛み合うピニオンを備えたモータとで構成するの
が好ましい。

【００１０】また、掘削機のカッタドラムにサンドポン
プを内蔵し、掘削土砂を揚泥ホースを介して海上１次固
液分離装置に接続し、土砂を分離した水をジェットノズ
ルらかのジェット水に利用するのが好ましい。

【００１１】

【作用】上記のように構成された本発明においては、掘
削機により杭の列の外方部分を掘削すると共に、杭回り
掘削機により杭回りに筒状の未掘削部を残して杭回りを
掘削する。次いで、未掘削部をマウスで覆いジェット水
により未掘削部及び杭頭内部を掘削する。その後に移動
用両固定脚で装置を支持し、支持用両固定脚の固定を解
いて引き上げ、アウタフレームに対し架台を杭回り掘削
機側に杭の１ピッチ分移動させ、以後前記の手順を繰り
返し行う。

【００１２】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

【００１３】図１及び図２において、本発明を実施した
水中掘削装置は、ベースフレームＡと、ベースフレーム
Ａの上部に設けられた掘削機Ｂと、ベースフレームＡの
右方（以下前方という）に前後方向移動自在に立設され
た１対の支持用前部固定脚Ｃと、後方に立設された１対
の支持用後部固定脚Ｄと、ベースフレームＡの後側に前
後方向移動自在に設けられたアウタフレームＥと、アウ
タフレームＥに伸縮自在に支持されベースフレームＡの
前側に突出するインナフレームＦと、インナフレームＦ
の前端に立設された１対の移動用前部固定脚Ｇと、アウ
タフレームＥの後端に立設された１対の移動用後部固定
脚Ｈと、移動用前部固定脚Ｇの前部に設けられた杭回り
掘削機Ｊとから概略構成されている。

【００１４】図６をも参照し、ベースフレームＡは、略
方形の枠状に形成され、前後方向中央部には、ベースプ
レート１が張設されている。そのベース１上には、旋回
台２を介して掘削機Ｂが設けられている。

【００１５】その掘削機Ｂの基部１０には、第１シリン
ダ１１により起伏されるく字状の屈折ブーム１２の一端
が枢着されている。この屈折ブーム１２の他端には、第
２シリンダ１３により起伏される図示しないスライド駆
動装置を備えたアームスライドガイド１４が枢着されて
いる。そのガイド１４には、スライドアーム１５がスラ
イド自在に設けられ、このアーム１５の先端には、カッ
タモータ１６で回転されるカッタドラム１７が設けられ
ている。また、基部１０の上部には、水中マニホルド１
８が設けられ、カッタドラム１７内に設けられた図示し
ない水中サンドポンプを介しシャックルアーム１９ａに
支持された揚泥ホース１９を介して図示しない海上１次
固液分離装置に接続している。そして、杭ｋの外方の掘
削半径Ｌで掘削し、また、ベースフレームＡの移動時は
、鎖線位置Ｂ１に格納されるようになっている。

【００１６】図７及び図８を参照し、ベースフレームＡ
の前後方向両内側には、１対のガイドレール３、３が設
けられている。このレール３、３には、レールを上下か
ら挟持する１対の縦ローラ４、４及びサイドローラ５に
よりスライドプレート６、６が設けられている。その上
方のスライドプレート６はスライドシリンダ７により距
離Ｍだけ移動されるようになっており、このスライドプ
レート６、６に支持用前部固定脚Ｃのガイドポスト２０
が設けられている。そのガイドポスト２０には、レグ２
１が上下動自在に収められ、レグ２１はガイドローラ２
７、２７にガイドされてレグ２１の側部に設けたラック
２２と、ラック２２に噛み合うピニオン２３ａを備えた
レグ昇降用モータ２３より昇降されるようになっている
。このレグ２１の下端には図１０ないし図１３に示すよ
うに、杭ｋの上縁部に係止されるストッパ２４と、スト
ッパ２４の下方の三方向に拡縮する上段グリッパ２５と
下段グリッパ２６とが設けられている。

【００１７】前記支持用後部固定脚Ｄは、ベースフレー
ムＡの後部に立設されたガイドポスト３０、３０にそれ
ぞれ設けられ、実質的に支持用前部固定脚Ｃと同様に構
成されている。

【００１８】図３ないし図５をも参照し、アウタフレー
ムＥの本体４０は、ベースフレームＡに上下２対の縦ロ
ーラ４１、４１と、左右２対のサイドローラ４２、４２
により前後方向に移動自在に支持されている。この本体
４０の上面には、前後方向にラック４３が設けられ、こ
のラック４３に噛み合うピニオン４４ａを備えた移動用
モータ４４によりアウタフレームＦは前後移動されるよ
うになっている。そして、アウタフレームＥの後端に立
設されたガイドポスト５０、５０には、支持用前部固定
脚Ｃと実質的に同様に構成された移動用後部固定脚Ｈが
設けられている。

【００１９】前記アウタフレームＥの本体４０の内部に
は、インナフレームＦの本体６０がベースフレームＡの
前部両側に支持された上下１対の縦ローラ６１、６１及
び両側の１対のサイドローラ６２、６２と、後部のアウ
タフレームＥにガイドされる上下１対の縦ガイドローラ
６３、６３と、両側の１対のサイドガイドローラ６４、
６４とによりインナフレームＦが伸縮自在に収められて
いる。アウタフレームＥの本体４０の後部には、軸線上
に伸縮用シリンダ６５が設けられている。そのピストン
ロッド６５ａの先端には、シーブブロック６６が設けら
れ、このブロック６６には、２個のシーブ６７ａ、６７
ｂ（６７ｂは図示しない）が軸支されている。その一方
のシーブ６７ａの前側には、本体４０の後端と本体６０
の後端との間に張設された伸長用ワイヤ６８が巻回され
ている。また、シーブ６７ｂの後側には、本体４０の前
端と本体６０の前端との間に本体６０に形成されたスリ
ット６０ａを介して張設された収縮用ワイヤ６９が巻回
されている。したがって、インナフレームＦは、伸縮用
シリンダ６５のストロークの２倍の量で、図３の伸長状
態と図４の収縮状態の範囲で伸縮されるようになってい
る。

【００２０】前記インナフレームＦの本体６０の前端に
立設されたガイドポスト７０、７０には、支持用前部固
定脚Ｃと実質的に同様に構成された移動用前部固定脚Ｇ
が設けられている。なお、この固定脚Ｇの前記ストッパ
２４に相当する部分の付近には、杭ｋの頭部回りを覆う
内径Ｑが例えば２．４ｍの杭回り掘削用マウス７１が設
けられている。そして、下端部には、斜下方にジェット
水を噴射する複数のジェットノズル７２と、図示しない
ポンプとが設けられている。

【００２１】図１、図２、図９及び図１４において、移
動用前部固定脚Ｇ、Ｇのガイドポスト７０、７０の前面
には、旋回軸８１を介して杭回り掘削機Ｊのアームスラ
イドガイド８０が旋回シリンダ８２により旋回自在に設
けられている。このガイド８０には、スライドアーム８
４が移動自在に設けられ、アームスライド装置８３によ
りスライドされるようになっている。そして、アーム８
４の下端には、カッタモータ８５で回転されるカッタド
ラム８６が設けられている。

【００２２】次に掘削の態様を説明する。

【００２３】図１４において、外径Ｍ（例えば１．２ｍ
）の杭Ｋ１〜Ｋ５・・・（以下総称する場合は符号Ｋを
用いる）は、間隔Ｎ（例えば３ｍ）、ピッチＰ（例えば
５ｍ）で２列に打設されている。

【００２４】先ず、潜水夫が４対の杭Ｋ１〜Ｋ４の回り
を掘削し、杭Ｋの頭部内の土砂を除去する。

【００２５】次いで、掘削装置を吊り下ろし、杭Ｋ３〜
Ｋ２の内部に支持用前及び後固定脚Ｃ、Ｄをストッパ２
４が杭Ｋの頭部に係止されるまで下ろし、上段及び下段
グリッパ２５、２６を拡開して掘削装置を杭Ｋ３〜Ｋ２
に固定する。この際、スライドシリンダ７を伸縮し、固
定脚Ｃ、Ｄのピッチを杭Ｋ２〜Ｋ３の実際のピッチＰに
調整する。

【００２６】次いで、掘削機Ｂのスライドアーム１５を
起伏、旋回、スライドし、カッタドラム１７で杭Ｋ１〜
Ｋ３の外方を掘削半径Ｌでレベル掘削する。掘削した土
砂は、カッタドラム１７内の図示しない吹込口を介して
カッタ１７に内蔵したサンドポンプにより揚泥ホース１
９を経て海上１次固液分離装置、２次分離槽に送り、土
砂と水とに分離し、うわずみ水は、ジェットノズル７２
からのジェット水に使用する。同時に、杭回り掘削機Ｊ
の８４を旋回、スライドしてカッタドラム８６により図
１５に示すように、杭Ｋ５、Ｋ５の回りの外径Ｒ（例え
ば１．８ｍ）、巾Ｓ（例えば５ｍ）の範囲（斜線部で示
す）をレベル掘削して筒状の未掘削部Ｔ、Ｔを残す。

【００２７】次いで、図１６に示すように、固定脚Ｇを
下ろしマウス７１で未掘削部を覆いながら、ジェットノ
ズルからジェット水を噴射し、未掘削部Ｔ及び杭Ｋ５の
頭部内方の土砂を掘削して排出口７１ａから排出する。そこで、固定脚Ｈを下ろし、両グリッパ２５、２６を拡
開して杭Ｋ１に固定する。

【００２８】次いで、図１７に示すように、掘削機Ｂを
旋回し、位置Ｂ１に停止して重心をベースフレームＡの
センタに移動したのち、固定脚Ｃ、Ｄの両グリッパ２５
、２６を縮閉して固定を解いて杭Ｋ２、Ｋ３の上方に引
き上げる。

【００２９】次いで、図１８に示すように、移動用前部
固定脚Ｇのマウス７１及び移動用後部固定脚Ｈの両グリ
ッパ２５、２６で掘削装置を支持し、スライドシリンダ
６を伸縮して支持用前部固定脚Ｃ及び支持用後部固定脚
Ｄのピッチを杭Ｋ４、Ｋ３のピッチに調整する。そこで
、アウタフレーム移動モータ４４を作動し、ピニオン４
４ａ及びラック４３を介してベースフレームＡを矢印方
向に移動し、固定脚Ｃ、Ｄを杭Ｋ４、Ｋ３の上方に正中
させ、伸縮用シリンダ６５を伸長してインナフレームＦ
を延ばし、固定脚すなわちカイドポスト７０を次の杭の
上方に位置させ、以後前記の手順を繰り返す。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、杭頭を損傷変形させることなく作業性を向
上して杭間ざらいを施工することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した水中掘削装置を示す側面図。

【図２】図１の上面図。

【図３】アウタフレーム及びインナフレームの伸長状態
を示す側断面図。

【図４】アウタフレーム及びインナフレームの収縮状態
を示す側断面図。

【図５】図１のＡ−Ａ線矢視断面図。

【図６】図１のＢ−Ｂ線矢視断面図。

【図７】図１のＣ−Ｃ線矢視断面図。

【図８】図１のＤ−Ｄ線矢視断面図。

【図９】図１のＥ−Ｄ線矢視断面図。

【図１０】図１のＦ矢視断面図。

【図１１】図１のＧ矢視断面図。

【図１２】図１のＨ線矢視断面図。

【図１３】図１のＪ矢視断面図。

【図１４】本発明の実施態様を示す杭列外方及び未掘削
部を残した掘削状態を説明する斜視図。

【図１５】未掘削部を説明する平面図。

【図１６】未掘削部の掘削状態を説明する斜視図。

【図１７】水中掘削装置を移動用両固定脚で支持した状
態を説明する斜視図。

【図１８】ベースフレームの移動状態を説明する斜視図
。

【図１９】函体基礎杭の通常の打設状態を説明する垂直
断面図。

【図２０】杭間ざらいを説明する垂直断面図。

【符号の説明】Ａ・・・ベースフレームａ・・・杭頭Ｂ・・・掘削機Ｃ・・・支持用前部固定脚Ｄ・・・支持用後部固定脚Ｅ・・・アウタフレームＦ・・・インナフレームＧ・・・移動用前部固定脚Ｈ・・・移動用後部固定脚Ｊ・・・杭回り掘削機Ｋ・・・杭Ｋ・・・基礎杭１・・・ベースプレート２・・・旋回台３・・・ガイドレール４、４１、６１・・・縦ローラ５、４２、６２・・・サイドローラ６・・・スライドプレート７・・・スライドシリンダ１０・・・基部１１・・・第１シリンダ１２・・・屈折ブーム１３・・・第２シリンダ１４・・・アームスライドガイド１５・・・スライドアーム１６、８５・・・カッタモータ１７、８６・・・カッタドラム１８・・・水中マニホルド１９・・・揚泥ホース１９ａ・・・シャックルアーム２０、３０、７０・・・ガイドポスト２１・・・レグ２２・・・ラック２３・・・レグ昇降用モータ２３ａ・・・ピニオン２４・・・ストッパ２５・・・上部グリッパ２６・・・下部グリッパ２７・・・ガイドローラ４０・・・本体４３・・・ラック４４・・・移動用モータ４４ａ・・・ピニオン６０・・・本体６３・・・縦ガイドローラ６４・・・サイドガイドローラ６５・・・伸縮用シリンダ６６・・・シーブブロック６７ａ、６７ｂ・・・シーブ６８・・・伸長用ワイヤ６９・・・収縮用ワイヤ７１・・・杭回り掘削用マウス７１ａ・・・排出口７２・・・ジェットノズル７３・・・旋回シリンダ８０・・・アームスライドガイド８１・・・旋回軸８２・・・旋回シリンダ８３・・・アームスライド装置８４・・・スライドアーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　潜水作業により打設された２列の杭の
うち４対の杭の頭部の内外を掘削したのち、掘削装置の
架台に設けた２対の支持用固定脚を下ろして４対の内方
の２対の杭に固定し、前記架台に設けた掘削機により杭
の列の外方部分をレベル掘削すると共に、前記架台に対
し移動自在なアウタフレームに伸縮自在なインナフレー
ムの端部の１対の移動用前部固定脚に設けた杭回り掘削
機により該掘削機付近の杭の回りをレベル掘削して杭の
回りに筒状の未掘削部を残し、該未掘削部及び杭頭内を
前記移動用前部固定脚に設けたマウスで覆いジェット水
で掘削し、前記アウタフレームの端部に設けた１対の移
動用固定脚を下ろし残りの杭に固定して前記他方の移動
用固定脚と共に掘削装置を支持し、前記支持用両固定脚
の固定を解いて引き下げたのち、前記架台を前記アウタ
フレームに対し前記杭回り掘削機側に移動して前記支持
用両固定脚を１ピッチとなりの杭上方に位置させ、以下
前記の手順を繰り返して杭の外周回りをレベル掘削する
ことを特徴とする水中掘削方法。
【請求項２】　　架台と、該架台に設けられ起伏、スラ
イド及び旋回自在なアームにカッタドラムを備えた掘削
機と、前記架台に設けられ昇降自在で下端にストッパ及
びグリッパを備えた各１対の支持用前部及び後部固定脚
と、前記架台と相対移動自在なアウタフレーム及び移動
装置と、該アウタフレームに設けられ昇降自在で下端に
ストッパ及びグリッパを備えた１対の移動用前部後部固
定脚と、前記アウタフレームに対し伸縮自在なインナフ
レーム及び伸縮装置と、該インナフレームに設けられ昇
降自在で下端に未掘削部を覆うマウス及びジェットノズ
ルを備えた１対の移動用固定脚と、該固定脚の前部に設
けられ旋回及びスライド自在なアームにカッタドラムを
備えた杭回り掘削機とを設けたことを特徴とする水中掘
削装置。